Агеева Екатерина Владимировна - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии материалов и транспорта.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Ekaterina V. Ageeva - Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Professor of the Department of Materials Technology and Transport.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Кругляков Олег Викторович - кандидат технических наук, доцент кафедры технологии материалов и транспорта.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Oleg V. Kruglyakov - Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor of the Department of Materials Technology and Transport.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Мищенко Виталий Викторович – студент.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Vitaly V. Mishchenko – Student.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Табольская Наталья Владимировна – студент.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Natalia V. Tabolskaya – Student.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Цель. Расчетное и экспериментальное обоснование эффективности технологии электродиспергирования для получения железохромоникелевых порошков регламентированной дисперсности из металлоотходов сплава 20Х25Н20С2 в спирте.
Методы. Для выполнения намеченных исследований были выбраны отходы сплава 20Х25Н20С2 в виде кусков прутка диаметром 6 мм и длиной 15 мм. Реализация поставленных в исследовании задач базировалась на экспериментальном изучении процесса получения порошковых материалов из отходов сплава 20Х25Н20С2 путём их электрического диспергирования в органической жидкой среде. В качестве диэлектрической среды использовался изопропиловый спирт (пропанол-2, ТУ 6-09-402-87). Далее проводился подбор и обоснование рациональных режимов диспергирования, после чего выполнялось исследование дисперсного состава частиц, сформированных при оптимизированных технологических параметрах.
Результаты. В рамках достижения поставленной цели исследования расчётным путём установлено предельно допустимое значение оптимизируемого параметра, характеризующего дисперсность порошкового материала, при котором средний размер частиц составляет 75,4 мкм. Данное значение реализуется при ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ, напряжении, подводимом к электродам, равном 200 В и частоте импульсного воздействия 200 Гц. Экспериментальная верификация выполнена с применением лазерного анализатора Analysette 22 MicroTec, по результатам которой установлено, что размерный диапазон частиц железохромоникелевого порошка находится в пределах 0,1–100,0 мкм, а средний объёмный диаметр соответствует расчётному значению и равен 75,4 мкм.
Экспериментально установлено, что порядка 7% частиц порошка имеют размер от 0,1 мкм до 1 мкм. Данная мелкодисперсная фракция порошка образуется при кристаллизации паровой фазы металла, выбрасываемого из точки импульсного электрического разряда. Остальные 83% частиц порошка имеют размер от 1 мкм до 100 мкм. Данная фракция порошка образуется при кристаллизации жидкой фазы металлоотхода.
Заключение. Рециклинг железохромоникелевого сплава 20Х25Н20С2 будет способствовать ресурсосбережению, импортозамещению и обеспечению технологического суверенитета Российской Федерации.
Purpose. Computational and experimental substantiation of the effectiveness of electrodispersion technology for the production of Iron-Chromium-Nickel powders of regulated dispersion from metal waste of alloy H25H20 in alcohol.
Methods. To carry out the planned research, waste from the X25N20 alloy was selected in the form of 6 mm diameter and 15 mm long rod pieces. The implementation of the research objectives was based on the experimental study of the process of obtaining powder materials from X25N20 alloy waste by means of their electric dispersion in an organic liquid medium. Isopropyl alcohol (propanol-2, TU 6-09-402-87) was used as a dielectric medium. Next, the selection and justification of rational dispersion modes was carried out, followed by a study of the dispersed composition of particles formed under optimized technological parameters.
Results. As part of achieving the set research goal, the following results were obtained. The calculated value of the optimized parameter characterizing the dispersion of the powder material was determined to be 75.4 μm, with an average particle size of 75.4 μm. This value is achieved with a discharge capacitor capacity of 65.5 μF, a voltage applied to the electrodes of 200 V, and a pulse frequency of 200 Hz. Experimental verification was performed using the Analysette 22 MicroTec laser analyzer, which showed that the size range of the iron-chromium-nickel powder particles is between 0.1 and 100.0 microns, and the average volume diameter corresponds to the calculated value of 75.4 microns. It has been experimentally established that about 7% of the powder particles have a size of 0.1 μm to 1 μm. This fine-grained powder fraction is formed during the crystallization of the vapor phase of the metal ejected from the point of the pulse electric discharge. The remaining 83% of the powder particles have a size of 1 μm to 100 μm. This powder fraction is formed during the crystallization of the liquid phase of the metal waste.
Conclusion. Recycling of Iron-Chromium-Nickel alloy 20Х25Н20С2 will contribute to resource conservation, import substitution and ensuring the technological sovereignty of the Russian Federation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.